全 文 :明,脑缺血再灌注损伤后缺血半暗区神经细胞凋亡
是造成迟发性神经元死亡的重要原因。且有研究证
实, NGF 对神经细胞凋亡有明确的抑制作用。
TSG 是中药何首乌的活性成分, 是一种多羟基
酚类化合物。神经科学大量研究证明, 何首乌及其
活性成分 T SG 具有抗衰老、抗氧化、减轻脑缺血引
起的脑水肿及脑组织损害, 改善神经功能缺损等脑
保护作用。在 AD 小鼠模型研究中发现 T SG 能够
诱导内源性神经生长因子上调, 明显提高小鼠的学
习记忆能力[ 8]。另外亦有研究[ 13] 发现 TSG 能抑制
啮齿动物脑缺血再灌注所导致的脑组织 NMDA 受
体结合力升高, 降低神经细胞内钙离子浓度, 减轻钙
超载所致的脑细胞损伤与凋亡。
本研究采用 TU NEL 法检测大脑中动脉栓塞
大鼠模型大脑皮层神经细胞凋亡,免疫组化法检测
缺血周边区 NGF 表达产物。结果显示,与假手术
组相比,脑缺血再灌注后缺血周边区 NGF 表达增
加,这与以往研究结果一致;与模型组相比, 两个剂
量 TSG 组可明显上调 NGF 的表达,减少神经细胞
凋亡。提示 T SG 能够通过诱导脑缺血再灌注损伤
大鼠 NGF 表达上调,减少神经细胞凋亡,从而减轻
神经功能缺损, 起到神经保护作用,这对缺血性中风
后的脑功能恢复具有积极意义。本实验研究为
TSG 作为临床脑保护剂的研究与开发提供了实验
依据,但 TSG 在体内对脑缺血再灌注神经系统损
伤的保护机制尚需进一步研究。
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六味地黄汤对糖尿病肾病大鼠肾功能及细胞凋亡的影响
邓 红1 , 王 新2 , 徐 芳3 ,唐 方1 *
( 1 天津医科大学总医院 中医科,天津 300072; 2 山西省大同市中医医院,山西 大同 037004;
3 天津中新药业公司,天津 300031)
摘 要:目的 探讨六味地黄汤对糖尿病肾病 ( DN) 大鼠肾脏功能保护作用的量效关系及对细胞凋亡的影响。
方法 采用单侧肾脏结扎术+ 腹腔注射链脲佐菌素 ( ST Z) 的方法建立 DN 模型, 2 周实验结束时测定大鼠血糖、
肌酐清除率、尿蛋白定量; 2、4、8 周实验结束时分析大鼠肾皮质细胞 DNA 降解的琼脂糖凝胶电泳, T UNEL 法观察
!1679!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 10 期 2010 年 10月
收稿日期: 20100319 作者简介:邓 红( 1973 ∀ ) ,女,天津市人,主治医师,硕士,博士在读,研究方向为老年病及眼科疾病治疗。
T el : ( 022) 26769221 Em ail: hdeng5588@ 163. com
* 通讯作者 唐 方 T el: ( 022) 60362762 Email: zhongyi3599@ 126. com
大鼠肾皮质细胞凋亡发生的部位,流式细胞仪测定细胞凋亡率。结果 2 周实验结束时, 3 个剂量给药组均可不同
程度降低 DN 大鼠血糖,减少尿蛋白的排泄, 有效降低肌酐清除率; 中、低剂量间显示出一定的量效关系, 中剂量
24 96 g / kg 作用最佳;模型组大鼠 8 周时肾皮质细胞 DNA 琼脂糖凝胶电泳可出现 100~ 300 bp 的条带。TUNEL
法检测模型组肾皮质细胞凋亡提示, 2 周时凋亡极少发生, 4 周时凋亡明显增多, 多数在远端肾小管, 8 周时除远端
肾小管外,近端肾小管亦可见散在的凋亡细胞, 但肾小球未见凋亡细胞。流式细胞仪分析各组细胞凋亡率, 4 周及
8 周时 DN 模型大鼠存在肾脏皮质细胞凋亡率增加,给药组与之相比细胞凋亡率显著下降。结论 六味地黄汤干
预 DN 大鼠 2周后 ,可以显著降低血糖、减少尿蛋白排泄量、改善肌酐清除率, 从而起到保护 DN 大鼠肾功能的作
用, 24 96 g / kg 为最佳剂量,六味地黄汤可以通过抑制 DN 大鼠肾皮质细胞凋亡来改善 DN 肾脏病理变化。
关键词:六味地黄汤; 糖尿病肾病; 肾功能; 细胞凋亡
中图分类号: R285 5 文献标识码: A 文章编号: 0253 2670( 2010) 10 1679 04
六味地黄汤源于宋代医家钱乙的#小儿药证直
诀∃, 被誉为%补阴方药&之祖。经过历代医家及现代
众多临床实践证实, 六味地黄汤对糖尿病肾病
( DN) 有良好的疗效[ 12]。为深入研究六味地黄汤
治疗 DN 的作用机制, 本实验选用单侧肾脏结扎
术+ 链脲佐菌素 ( ST Z) 诱导大鼠 DN 模型 [ 3] ,以血
糖、24 h 尿蛋白定量、肌酐清除率为观测指标, 通过
对六味地黄汤不同剂量组的观察比较, 探讨该方药
在保护 DN 大鼠肾脏功能作用中的量效关系, 选取
六味地黄汤最佳剂量,进一步动态观测实验中 DN
大鼠肾皮质细胞凋亡率的变化, 研究六味地黄汤对
DN 大鼠保护的作用机制。
1 材料
1 1 实验动物: SD 大鼠, 66 只, 雄性, 体质量
( 250 ∋ 20) g, 动物批号 SCXK (京) 20020001, 购
自北京大学医学部实验动物科学部。
1 2 实验用药: 六味地黄汤, 由熟地 48 g、山茱萸
24 g、山药 24 g、泽泻 18 g、丹皮 18 g、茯苓 18 g, 常
规水煎后,浓缩为 18 9% 浸膏, 再用蒸馏水稀释备
用 (相当于生药量 4 1 kg/ L )。4 ( 保存, 给药前
复温至 25~ 30 ( 。所用生药及煎剂由天津医科大
学总医院中药房提供。
1 3 仪器与试剂: 流式细胞仪, 美国; TL ∀ 18M 型
低温高速离心机, 上海; 温箱, 上海; HZS ∀ H 水浴
振荡器, 上海; Olympus, BX ∀ 60 光学显微镜, 日
本; Olympus ∀ VSP ∀ 3 显微照相系统, 日本。血
清、肌酐、尿蛋白定量试剂盒购自南京建成生物工程
研究所。动物细胞凋亡 DNA Ladder 提取试剂盒、
DNA M arker, 购自北京鼎国公司。Annexin V ∀
FIT C 试剂盒购自晶美生物工程有限公司。原位标
记检测试剂盒购自 R& D 公司。其余辅助试剂均购
自北京鼎国公司。
2 方法
2 1 动物分组:依体质量随机分为 11组,分别为对
照 2、4、8 周组; 模型 2、4、8 周组; 六味地黄汤
12 45、24 96、49 80 g / kg 2 周组; 六味地黄汤
24 96 g/ kg 4、8周组; 每组各 6只。
2 2 模型制备及实验给药:实验大鼠禁食 12 h 后,
10% 水合氯醛 300 mg/ kg ip 麻醉下行左侧肾脏结
扎术,对照组大鼠不做手术处理。手术两周后, 8组
大鼠禁食 18 h, 模型组及给药组 ip 2% STZ 50 mg/
kg; 对照组 ip 枸橼酸缓冲液 2. 5 mL/ kg。以造模
72 h 后血糖水平)13 mmol/ L, 尿蛋白定性% + &以
上者为模型成立标准。实验给药: 六味地黄汤组大
鼠按 12. 45、24. 96、49. 80 g / kg ig 给药, 每日 1次,
连续至 2、4、8 周。对照组及模型组每日给等量蒸
馏水。
2 3 标本制备: 实验 2周时,留取对照组、模型组、
各给药组大鼠尿液, 取尾静脉血测血糖, 股动脉取
血,分离血清, 冷藏备用。于 2、4、8 周时处死大鼠,
摘取右侧肾脏,滤纸吸干血迹,去掉包膜, 称质量,纵
向剖开,切取 1/ 4 肾脏,均取肾脏下极部。10% 中
性福尔马林溶液常规固定, 脱水、石蜡包埋、切片。
余下肾脏,去掉髓质, 留皮质部分。分成两份,一份
- 70 ( 保存,待提取 DNA。另一份置 4 ( , 立即
制备单细胞悬液检测细胞凋亡率。
2 4 指标检测
2 4 1 血清肌酐清除率、尿蛋白检测方法依试剂盒
操作要求进行。
2 4 2 DNA Ladder 检测: 使用动物细胞 DNA 提
取试剂盒, 按试剂盒要求提取肾皮质细胞 DNA。
提取好的 DNA 样品连同 DNA M arker ,加到含有
0 5 g / mL 溴化乙锭的 2% 琼脂糖凝胶的样品孔
中,室温, 45 V,于 1 ∗ T BE 缓冲液中电泳 3 h, 紫外
灯下观察结果并照相。以 DNA Ladder M arker 为
标准判断模型组是否出现凋亡。
2 4 3 流式细胞仪检测细胞凋亡率: 肾组织于
4 ( 保存,将其置培养皿里,剪成约 1 mm3小块,用
含 4% 小牛血清的 PBS 洗去红细胞, 弃 PBS;用吸
管将小组织块吸入装有 10 mL 0. 25% 胰蛋白酶溶
!1680! 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 10 期 2010 年 10月
液的烧杯中,于室温 ( 20~ 25 ( ) 静置消化 5 m in;
吸弃胰酶,含 4% 小牛血清的 PBS 3 mL 洗组织块,
重复 2 次; 吸管吹打组织块,至液体变混, 200 目尼
龙网滤过, 收集细胞液; 800 r/ min 离心 5 min,吸弃
上清, PBS 洗细胞 1 次;用 250 L 结合缓冲液重新
悬浮细胞,调整细胞浓度为 1 ∗ 106 ;取 100 L 细胞
悬液于流式管中, 加入 5 L Annexin V/ FIT C 和
10 L 20 g/ mL 的 PI 溶液; 混匀后于室温避光孵
育 15 min, 加入 400 L PBS,流式细胞仪分析。
2 4 4 原位末端标记法 ( TU NEL) 测定细胞凋亡
率:制作切片, 二甲苯脱蜡,梯度酒精水化; 1 ∗ PBS
孵育 10 min; 滴加 0 02 mg/ mL 蛋白酶 K 50 L,
加盖玻片,置湿盒内 37 ( 孵育 20 m in 后; 蒸馏水
洗切片 2 m in,重复两次。3% H 2O 2作用 3 m in; 吸
去多余的 H 2O 2 , 1 ∗ PBS 50 mL 洗 1 min, 1 ∗ TdT
标记反应缓冲液孵育 5 m in 吸干多余液体, 不允许
标本干燥,滴加 5 L 标记混合物, 加盖玻片, 置湿
盒内, 37 ( 孵育 60 m in, 1 ∗ TdT 终止反应缓冲液
停止反应,洗片 5 m in; 1 ∗ PBS 洗片 2 m in 重复两
次;吸干多余液体, 不允许标本干燥, 滴加 50 L
HRP 溶液,加盖玻片,室温 10 min; 1 ∗ PBS 洗片 2
min 重复两次; 50 mL DAB 工作液, 作用 4 m in; 蒸
馏水洗片; 50 mL 甲基绿复染 10 s; 梯度酒精脱水,
二甲苯透明,中性树胶封片; (注:阳性对照在蛋白酶
K渗透后, 50 L TACS ∀ Nuclease 37 ( 作用 30
min,其他步骤同上;阴性对照在蛋白酶 K 渗透后, 50
L TACS ∀ Nuclease 37 ( 作用 30 min,但标记混合
物里不加 TdT 酶, 其余步骤同上。) TUNEL 法所染
切片,显微镜 10 ∗ 40下观察凋亡出现的部位。
2 5 统计学处理: 采用 SPSS 统计软件处理, 数据
以 x ∋ s 表示,多组间均数比较采用方差分析。
3 结果
3 1 六味地黄汤对大鼠血糖及肾功能的影响:与对
照组比较, 模型组血糖水平均显著升高。与模型组
相比, 3个剂量给药组显著下降, 其中 24 96 g / kg
组血糖呈现非常显著差异。与对照组相比,模型组、
12 45 g / kg 给药组尿蛋白量显著升高; 24 96 g / kg
给药组尿蛋白量显著下降, 并接近对照组水平;
49 80 g/ kg 给药组与模型组无显著差异, 并较
24 96 g / kg 组有升高趋势。与对照组比较, 模型组
与 12 45 g/ kg 给药组肌酐清除率显著升高; 24 96
g/ kg 给药组较模型组显著下降, 并接近对照组水
平, 49 80 g/ kg 给药组与模型组无显著差异, 且较
24 96 g / kg 组有升高趋势。结果见表 1。
表 1 六味地黄汤对 DN 大鼠血糖、尿蛋白定量、
血清肌酐清除率的影响 (x ∋ s, n= 6)
Table 1 Effect of Liuwei Dihuang Decoction on blood glucose,
quantitative of protein uria, and creatinine
clearance rate of DN rats ( x∋ s, n= 6)
组 别 剂量/
( g ! kg- 1)
24 h 尿蛋白定量/
mg
血糖/
( mmol! L- 1 )
24 h肌酐清除率/
mL
对照 - 3 44 ∋ 1 13 5 26 ∋ 0 80 5 21 67 ∋ 102 54
模型 - 15 33 ∋ 5 46* * 29 32 ∋ 1 00* * 9 71 00 ∋ 40 87*
六味地黄汤 12 45 13 01 ∋ 4 66* * 23 25 ∋ 1 74* * + 8 90 74 ∋ 454 09*
24 96 7 12 ∋ 3 89+ 15 89 ∋ 3 66* * + + 5 91 63 ∋ 160 72+
49 80 9 16 ∋ 5 24 21 33 ∋ 9 23* * + + 6 55 31 ∋ 212 56
与对照组比较: * P < 0 05 * * P < 0 01
与模型组比较: +P < 0 05 + +P < 0 01
* P < 0 05 * * P< 0 01 v s cont rol g rou p
+P < 0 05 + +P< 0 01 v s m odel group
3 2 琼脂糖凝胶电泳判定凋亡的存在:对照组细胞
DNA 提取物电泳后只看到总 DNA 条带。模型组
4、8周时, 肾脏皮质细胞 DNA 提取物电泳出现大
小约为 180 ~ 200 bp 整数倍的模糊 DNA 梯形条
带。提示模型组 4、8 周时肾脏皮质细胞即存在凋
亡现象。见图 1。
1100 bp DNA Marker
2对照组 3~ 44周模
型组 5~ 68周模型组
1100 bp DNA Marker
2 cont rol g rou p
3 ∀ 44w eek model group
5 ∀ 68w eek model group
图 1 琼脂糖凝胶电泳结果
Fig. 1 Agarose gel electrophoresis
3 3 T UNEL 法观察细胞凋亡部位: T UNEL 法阳
性判断标准[ 4] :以着色部位出现棕黄色颗粒视为阳
性细胞,凋亡细胞:即单个散在分布; 具有凋亡的核
形态;周围无炎症反应;对于缺乏凋亡核形态的阳性
着色细胞,染色强度与背景有鲜明对比,且呈单个分
布。阴性则未见阳性细胞。对照组极少见凋亡细胞
表达; 2周时模型组凋亡细胞表达略增加; 4周时模
型组凋亡细胞表达明显增多,主要在是远端肾小管
细胞; 8周时模型组凋亡细胞进一步增多, 主要表达
!1681!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 10 期 2010 年 10月
在除远端肾小管细胞外, 偶有近端肾小管细胞,但肾
小球未见凋亡细胞。
3 4 六味地黄汤对细胞凋亡率的影响: 2周时与对
照组相比,模型组细胞凋亡率增高, 无显著差异; 与
模型组比较, 24 96 g/ kg 给药组无显著差异。4 周
时与对照组相比,模型组及 24 96 g/ kg 给药组细胞
凋亡率增高呈显著差异; 与模型组比较, 24 96 g / kg
给药组细胞凋亡率显著降低。8 周时与对照组相
比,模型组及 24 96 g/ kg 给药组细胞凋亡率显著增
高;与模型组比较, 24 96 g/ kg 给药组细胞凋亡率
降低呈显著差异。结果见表 2。
表 2 六味地黄汤对 DN 大鼠肾皮质细胞凋亡的影响
( x∋ s, n= 6)
Table 2 Effect of Liuwei Dihuang Decoction on apoptosis
of renal cortex cells in DN rats (x ∋ s, n= 6)
组别 剂量/
( g! kg- 1 )
凋亡率/%
2 周 4 周 8 周
对照 - 1 55∋ 0 50 1 51 ∋ 0 59 1 72 ∋ 0 74
模型 - 2 86∋ 1 14 7 95 ∋ 0 82* * 15 51 ∋ 4 78* *
六味地黄汤 24 96 2 80∋ 1 01 5 16 ∋ 2 18* * + + 8 78 ∋ 3 76* * + +
与对照组比较: * * P < 0 01; 与模型组比较: + +P< 001
* * P< 0 01 v s cont rol gr ou p; + + P< 0 01 v s model group
4 讨论
DN 相当于中医的%消渴&、%水肿&、%虚劳&等
症,病多源于阴津暗耗,肾阴虚生内热。历代医家认
为肾是人的%先天之本&, 故治疗该病非常注重%肾&
的调理,多以滋补肾阴为主要途径[ 5]。六味地黄丸
由熟地黄、山茱萸、山药、泽泻、茯苓、丹皮 6味药组
成,为%三补三泄&之通补开合之剂,具有滋肾益精之
功。临床常将其用于治疗阴虚燥热证型的 DN 患
者,取得了满意的疗效。
目前对六味地黄丸进行的相关药理研究很多,
本次实验以探讨六味地黄汤的最佳中药量效关系及
观察其对细胞凋亡的影响为切入点,进一步研究六
味地黄汤在治疗 DN 中保护肾脏的作用机制。本
实验选取相当于人体用药量的 5、10、20 倍, 即
12 45、24 96、49 80 g/ kg 作为检测量效关系的低、
中、高剂量, 观察六味地黄汤对 DN 大鼠肾功能的
影响,结果表明 3 个剂量组均可不同程度降低 DN
大鼠血糖,减少尿蛋白的排泄, 有效降低肌酐清除
率,并存在一定量效关系, 但结果提示对 DN 肾功
能改善的最适剂量为 24 96 g / kg。
细胞凋亡典型的形态学改变[ 6] 为核染色质固
缩、胞浆浓缩、胞膜起泡、核裂解,被胞浆膜包裹形成
凋亡小体。现代研究发现细胞凋亡的增加参与 DN
的发病[ 7] 。亦有学者证实, ST Z 诱导的 DN 大鼠肾
脏细胞凋亡明显增加, 且主要发生于肾小管及肾间
质细胞[ 8] 。本实验中, 选取能改善 DN 肾功能的最
佳量效的中剂量 ( 24 96 g / kg) 药物组,选取不同时
间点, 动态观察细胞凋亡随 DN 进展的变化, 并观
察六味地黄汤的干预作用。采取琼脂糖凝胶电泳
法、T UNEL 法、流式细胞仪分析了细胞凋亡的变
化,对各组 DN 大鼠肾脏皮质细胞凋亡的形态、性
质、数量做了全面的分析和评价。结果表明, 4 及 8
周时模型肾皮质细胞 DNA 琼脂糖凝胶电泳可出现
100~ 300 bp 的条带,证实 DN 肾脏皮质细胞凋亡
的存在; TU NEL 法证实 DN 大鼠肾皮质细胞凋亡
的存在;流式细胞仪测定 4周及 8 周时 DN 模型鼠
存在肾脏皮质细胞凋亡率增加, 中剂量 ( 24 96 g/
kg) 组可显著降低 DN 大鼠肾脏皮质细胞凋亡率。
综上所述,六味地黄汤可有效改善 DN 大鼠的
肾功能及降低血糖水平,以中剂量 ( 24 96 g/ kg ) 药
物组为最佳量效点。且六味地黄汤可通过减少 DN
肾皮质细胞凋亡的发生,起到改善 DN 肾功能的作
用,为其良好的临床疗效提供了有力的理论依据。
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